“Hô biến” tro xỉ của Nhiệt điện Na Dương thành đường giao thông

Đồng chủ nhiệm đề tài rất hữu ích này là kỹ sư Trịnh Tuấn Đông, Phó Giám đốc Sở GTVT tỉnh Lạng Sơn (đã được điều động làm Giám đốc BQL Dự án đầu tư xây dựng tỉnh Lạng Sơn từ 01/12/2020) và kỹ sư Lương Xuân Trường, kỹ sư xây dựng cầu đường bộ.

Dự án đã được thực hiện thí nghiệm thành công trên 1km đường giao thông nông thôn của tuyến đường Khe Cảy – Khe Chòi, xã Bắc Lãng, huyện Đình Lập, tỉnh Lạng Sơn. Dự án đã đạt các tiêu chí của mặt đường giao thông nông thôn loại B với cường độ chịu nén của kết cấu mặt đường đạt 75 daN/cm2 và giá thành làm đường thấp hơn so với việc sử dụng các loại vật liệu truyền thống.

Tro xỉ của Nhiệt điện Na Dương được tận dụng để làm đường giao thông.

Sáng kiến táo bạo này được thực hiện từ việc thực hiện thiết kế phối trộn giữa xi măng và xỉ, sau đó thí nghiệm trong phòng thiết kế thành phần cấp phối mặt đường đối với 04 loại cường độ khác nhau là M75, M100, M125, và M100 cùng cát tận dụng tại các địa phương theo tỷ lệ 25%. Trên cơ sở kết quả thí điểm triển khai thi công thực tế tại hiện trường, khoan mẫu để xác định cường độ chịu nén của mặt đường.

Đề tài này đã nhận được giải Khuyến khích tại Lễ trao giải “Sáng kiến vì cộng đồng” lần thứ 3 (2019-2020) diễn ra tại Hà Nội ngày 26/12/2020 vừa qua. Trước đó, tháng 6/2020 UBND tỉnh Lạng Sơn cũng đã có Quyết định số 1185/QĐ-UBND công nhận kết quả thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng tro xỉ của Nhà máy Nhiệt điện Na Dương làm mặt đường giao thông nông thôn”.

Thi công đường giao thông nông thôn từ tro xỉ của Nhiệt điện Na Dương.

Theo Quyết định công nhận của UBND tỉnh Lạng Sơn, cơ quan chủ trì là Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường tỉnh Lạng Sơn và chủ nhiệm đề tài có trách nhiệm phối hợp với các tổ chức, cá nhân liên quan triển khai ứng dụng, nhân rộng kết quả đề tài vào thực tiễn.

Trên thế giới đã từ lâu nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện đốt than phun chưa khử khí Sulfur, công nghệ tương tự như tại các nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Uông Bí,…Theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM C618, tro, xỉ được phân loại thành các loại F và C, được sử dụng làm phụ gia hoặc nguyên liệu cho sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, vữa, bê tông,…

Tuy nhiên với công nghệ mới đốt than tầng sôi tuần hoàn có khử khí sulfur bằng cách dùng chất hấp thụ đá vôi ( Circulating Fluidizing Boiler – CFB) tại các nhà máy nhiệt điện với công nghệ đốt mới (tương tự tại Na Dương, Cao Ngạn, …) thì tro xỉ tạo thành có các tính năng và thành phần khoáng hóa khác hẳn so với tro xỉ than đốt theo công nghệ đốt than phun và không phù hợp với phân loại của ASTM C618 do hàm lượng SO3 trong tro cao hơn 5%, đồng thời hàm lượng vôi tự do cũng cao hơn. Theo công nghệ đốt than tầng sôi tuần hoàn có khử sulfur CFB thì khí dioxit sulfur (SO2) thoát ra khi đốt cháy than sẽ tác dụng với chất hấp thụ (đá vôi) hình thành thạch cao, bên cạnh đó cũng tồn tại vôi tự do (CaO) trong tro xỉ nhiệt điện.

Giải pháp này vừa giúp tiết kiệm chi phí làm đường, vừa giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ xỉ tro của nhiệt điện.

Tro xỉ nhiệt điện đốt than tầng sôi tuần hoàn có khử khí sulfur CFB đã được nghiên cứu và sử dụng làm nguyên liệu, phụ gia trong sản xuất xi măng, vữa, gạch không nung, gia cố đất, vật liệu trong xây dựng đường giao thông tại nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên mỗi loại tro xỉ thải ra tại một số chất có hại trong tro xỉ FCB nên việc sử dụng tro xỉ FCB hạn chế hơn nhiều so với tro xỉ thông thường. Để có thể sử dụng tro xỉ CFB chế tạo sản phẩm vật liệu xây dựng cần phải có các công nghệ xử lý để hạn chế ảnh hưởng xấu của các chất có hại trong thành phần của nó.

Theo kỹ sư Trịnh Tuấn Đông, hiện nay các nghiên cứu về loại tro xỉ này rất ít, hiện mới có Viện Vật liệu xây dựng nghiên cứu về xử lý và ứng dụng tro xỉ CFB của nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn vào trong sản xuất gạch không nung.

Đối với tro xỉ Nhiệt điện Na Dương các nghiên cứu cũng chỉ dừng ở mức độ thăm dò mà chưa có nghiên cứu chi tiết. Trong thực tế người dân khu vực ở gần nhà máy nhiệt điện Na Dương đang sử dụng tro xỉ để san lấp, làm đường ngõ xóm đi lại thuận tiện không lầy lội khi trời mưa.

Nông thôn mới ở Lạng Sơn với những con đường làm từ tro xỉ của Nhiệt điện Na Dương.

Theo thống kê, sản lượng tro, xỉ phế thải hàng năm tại các nhà máy nhiệt điện Na Dương khoảng 200.000 tấn/năm, hiện đang được sử dụng như vật liệu san lấp. Lượng phế thải này ngày càng nhiều và trong tương lai nếu không có biện pháp xử lý sẽ là nguy cơ ngây ô nhiễm môi trường, chiếm diện tích đất làm bãi chứa thải.

Trong khi đó, trong tổng số 13.405,1km đường giao thông nông thôn ở Lạng Sơn, mới chỉ 31,4% mặt đường được cứng hóa. Nếu thực hiện cứng hóa mặt đường giao thông nông thôn bằng bê tông xi măng hoặc mặt đường láng nhựa theo phương pháp truyền thống thì kinh phí đầu tư khoảng 1tỷ/1km đường và càng tăng lên khi vật liệu cát, đá sỏi ngày càng khan hiếm.

“Việc tận dụng tro xỉ của Nhà máy nhiệt điện Na Dương để làm vật liệu thi công đường giao thông nông thôn sẽ mang lại nhiều hiệu quả thiết thực, vừa không mất diện tích đất chứa thải, vừa giải quyết được vấn đề về ô nhiễm môi trường, lại vừa góp phần cứng hóa được hệ thống đường giao thông nông thôn với chi phí đầu tư thấp, thúc đẩy quá trình thực hiện mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn.” Kỹ sư Trịnh Tuấn Đông cho biết.

Theo ông Trịnh Tuấn Đông, khả năng về thị trường của đề tài này là rất lớn, nếu thành công ngoài việc đáp ứng nhu cầu của tỉnh Lạng Sơn về cứng hóa đường giao thông nông thôn, phục vụ mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới; mặt khác còn có thể chuyển giao công nghệ cho các địa phương khác trên toàn quốc.

Sản phẩm sử dụng tro xỉ thay thế một phần xi măng và cốt liệu tự nhiên nên sẽ giảm được chi phí về nguyên liệu. Với chủ chương của Chính phủ về tăng cường sử dụng tro xỉ nhiệt điện, chủ thải phải có trách nhiệm xử lý và tiêu thụ tro xỉ phát thải, đây sẽ là cơ hội để tăng cường hỗ trợ thêm về giảm chi phí nguyên liệu đầu vào cho quá trình sản xuất sản phẩm.

Nguyễn Tuân